PROPRIÉTÉS GÉNÉRALES DU VERRE
Avant d'entrer dans les détails de la fabrication des différents verres, nous étudierons leurs propriétés générales, et particulièrement l'action que la chaleur, Teau et les agents chimiques exercent sur eux.
On recherche dans le verre, comme qualités essentielles, la
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transparence^ une pai^faite limpidité, et Tabsence de toute coloration pour le verre blanc. Ceux qui proviennent d'une bonne fabrication résistent, en outre, à Thumidilé, à Teau froide, à leau bouillante, aux acides (sauf à Tacide fluorhydrique), aux dissolutions alcalines. L'expérience, d'accord avec la théorie, démontre que les verres les plus durs, les moins fusibles, ceux qui, par conséquent, contiennent le plus de silice et le moins de fondants alcalins, remplissent le mieux ces diverses conditions. Malheureusement leur prix de revient est en raison directe de leur qualité, car leur fusion et leur travail exigent une plus grande quantité de combustible.
DévUrification.
Tous les verres sont fusibles entre la température du rouge clair et celle du rouge blanc. Ils se transforment en un produit homogène, transparent, d'autant plus liquide que la température est plus élevée^ devenant pâteux par un abaissement de température, puis dur et cassant quand il est refroidi.
Parfois le verre, maintenu longtemps à une température élevée, change d'état; il perd sa transparence, il devient opaque. Il subit cette transformation tout en conservant la forme qu'il a reçue. Ce curieux phénomène est connu sous le nom de dévUri* fication.
Il a été étudié; en 1 727 , par Réaumur ; de là le nom de porcelaine de Réaumur i qu^on a donné au verre dévitrifié.
A diverses époques, on a vainement cherché à introduire dans rindustrie des objets en verre dévitrifié; il est diflicile, en effet, de ne pas déformer les pièces qu'on soumet ainsi à l'action d'une température élevée longtemps prolongée. Cette opération entraîne d'ailleurs une grande dépense de combustible.
On avait d'abord pensé que cette transformation était due à la formation de silicates déûnis, se produisant au sein de la masse vitreuse. Mais M. Pelouze a établi que le verre dévitrifié offre exactement la même composition que le verre transparent qui lui a donné naissance.
Trempe et recuit du verre.— Le verre, étant un corps à la fois mauvais conducteur de la chaleiu: et très-fragile, éclate immédiatement quand^ étant chaud, on le soumet à un brusque refroidissement. Tous les objets en verre, quel que soit leur mode de fabrication, étant toujours le résultat d'un travail très-rapide, et étant soumis à un refroidissement brusque par Tair ambiant,
sont tellement cassants, qu'ils ne seraient propres à aucun usage si Ton ne corrigeait ce défaut par une opération ultérieure, le recuit, qu'on fait subir à toutes les pièces fabriquées. Dans ce but, on dépose ces pièces, aussitôt qu'elles sont terminées, et encore rouges, dans une longue galerie chauffée par la chaleur perdue, et on les fait cheminer de manière que leur refroidissement se fasse très-lentement, ou bien encore on les chauffe de nouveau au rouge sombre dans un four spécial, dont on bouche les ouvertures, de manière à obtenir le même résultat. Le recuit est d'autant plus difficile à obtenir, et doit être d'autant plus soigné, que les pièces de verre sont plus épaisses et plus volumineuses. C'est à im recuit insuffisant qu'il faut attribuer la casse si fréquente des verres de lampe, surtout quand on les emploie pour la première fois.
Action de Veau,
Les verres sont des mélanges ou des combinaisons de deux silicates au moins : un silicate alcalin et un silicate terreux ou plombeux. Le premier sérail plus ou moins soluble ou attaquable par l'eau, s'il était seul; associé à Tautre, il n'est soluble qu'autant qu'il existe en quantité prédominante.
Tous les objets en verre qu'on fabrique aujourd'hui résistent à l'action de l'eau froide. Mais il n'en a pas toujours été ainsi. Il n'était pas rare de rencontrer, autrefois, des gobelets qui se ternissaient par suite de l'humidité qu'ils empruntaient à l'air, et même qui s'emplissaient, à la longue, d'une dissolution concentrée de carbonate dépotasse. Ces verres étaient le résultat d'une fabrication défectueuse, dans laquelle, pour économiser le combustible, on exagérait la dose de fondant alcalin.
La plupart des objets en verre dont la fabrication remonte à une époque reculée ont subi, de la part du temps et de l'humidité, une altération très-marquée. Ils présentent un aspect irrisé, chatoyant, nacré, avec des reflets parfois très-brillants, comme ceux des ailes de quelques espèces de papillons. Il en est de même des carreaux de vitre de fabrication plus modeine qui existent aux fenêtres des étables, des écuries, c'est-à-dire de locaux exposés tout à la fois à une humidité persistante et à une tempétature assez élevée. Les écailles irrisées qu'on en détache facilement par im léger frottement sont un mélange de silice et de silicate terreux : le silicate alcalin a disparu.
Le» verres fabriqués en vue des besoins de l'optique , le flitit'
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glass et le crown-ylass, qui exigeai nne transparence, une limpidité exceptionnelles, contiennent souvent une trop forte proportion d'alcali qui les rend humides à la surface.
Les glaces coulées sont loin d^étre toutes exemptes de cette cause d'altération. Ou trouvait dans le commerce, il y a une quinzaine d'années, beaucoup de glaces qui se recouvraient de petits cristaux aiguillés de carbonate de soude.
Si Teau froide a peu d action sur les objets de gobeleterie qu'on fabrique aujourd'hui, il n'en est pas de mémedeTeau bouillante. Les malras en verre dans lesquels on fait chauffer Teau dans nos laboratoires se dépolissent assez rapidement, par suite de la dissolution partielle du silicate alcalin.
Le verre en poudre est surtout très-facilement altéré par Teau chaude. Un chimiste anglais, Griffiths, a retiré 7 pour 100 de potasse d'un échantillon de cristal pulvérisé qu'il a fait bouillir avec de Teau pendant plusieurs semaines.
M. Pelouze a montré que du verre blanc porphyrisé perd une partie de son poids qui peut s'élever de 10 à 34 pour 100, par suite d'une simple ébullition avec l'eau.
Action des acides et des alcalis, — Les verres qui sont attaqués par l'eau sont, à plus forte raison, attaqués par les acides, même par les acides faibles et dilués.
Parmi les différentes espèces de verre, le verre à bouteille est celui qui résiste le moins à leur action. Il n*est pas rare d'en rencontrer que lebitartrate de potasse contenu dans le vin attaque d'une manière sensible. La silice et le tartrate de chaux se déposent; le vin prend en même temps une saveur d encre, par suite de la dissolution de l'alumine et du fer : aussi le vin se trouble et se décolore.
Les objets fabriqués en cristal bien fait résistent assez bien à l'action de l'eau et des acides ; mais les dissolutions fortement alcalines qu'on conserve dans des flacons de cristal leur empruntent de l'oxyde de plomb ; les sulfures alcalins y donnent à la longue un dépôt noir de sulfure de plomb. On sait, dans tous les laboratoires, avec quelle rapidité se soudent les bouchons en verre des flacons dans lesquels on a mis des dissolutions de potasse ou de soude caustique. Cet effet est dû à la formation d*un siUcate soluble, alcalin, qui, jouit de propriétés adbésives trèsmarquées.
L'acide fluorhydrique exerce sur tous les verres une action spéciale des plus énergiques, qu'on met à profllt pour graver sur
verre. On l'emploie également pour faire, à l'aide de procédés aussi sûrs que faciles à exécuter, l'analyse exacte des différentes sortes de verres.
Gravure sur verre. — On se sert, pour graver sur verre, de l'acide fluorhydrique à l'état gazeux ou à l'état liquide. Il est préférable de l'employer sous cette dernière forme.
On prépare l'acide fluorhydritjue par les procédés ordinaires ; on étend l'acide du tiers ou de. la moitié de son volume d'eau et on le conserve dans une bouteille de plomb ou mieux de guttapereba. Le verre est enduit d'un vernis de cire et de térébenthine qu'on applique à chaud à l'aide d'un pinceau. Pour les dessins qui doivent offrir une certaine finesse, on se sertde l'huile de lin siccative. On trace le dessin avec une pointe, comme pour la gravure à l'eau-forte. La transparence du vernis à l'huile de lin permet facilement de le décalquer. On entoure la partie enduite de vernis d'un bourrelet en cire et on fait mordre l'acide sur le verre pendant un temps plus ou moins long, selon la profondeur des tailles qu'on veut obtenir. On lave à l'eau, puis à lessence ou à l'alcool, pour enlever le vernis.
On comprend que le verre n'est attaqué que dans les parties qui ont été dénudées par le burin.
M. Gugnon, de Metz, applique 'sur le verre enduit d'une trèslégère couche d'essence de térébenthine un dessin découpé à jour, en métal ou sur papier, une dentelle, etc. Il tamise à sa surface une poudre fine de bitume de Judée et de mastic en larmes : le patron est enlevé avec soin; puis le verre est chauffé légèrement, de manière à fondre la poudre répandue dans les jours du dessin qui, par conséquent, se trouvent préservés de l'action de l'acide, qu'on fait mordre pendant 30 à 40 minutes, et qui n'attaque que le verre sur lequel adhéraient les parties pleines du dessin. Ce procédé est très-rapide; en le suivant, deux ouvriers peuvent graver dans une journée jusqu'à 20 mètres superficiels de verre à vitre ou de glace.
M. L. Kessler a apporté, depuis quelques années, à la gravure sur verre par l'acide fluorhydrique de notables perfectionnements. Cette opération est aujousd'hui pratiquée sur une grande échelle dans les cristalleries de Baccarat et de Saint-Louis, et l'on peut dire que la gravure chimique fournit au commerce les produits les plus nouveaux et les plus recherchés parmi les objets si variés de forme et d'usage qui sortent de ces établissements. On imprime à l'encre grasse un dessin sur une feuille de papier mince, et on
applique cette feuille mouillée sur le verre à graver : l'encre adhère au verre et le papier se détache facilement. La pièce est alors plongée pendant quelques heures dans le bain d'acide fluorhydrique qui n'attaque que les parties du verre découvertes d'encre. Après la morsure, on enlève la réserve, soit avec des essences ou des lessives alcalines, soit par un moyen mécanique.
Avec les verres doublés, on obtient par ces procédés des dessins rouges, bleus, etc., sur des fonds blancs. On sait que ces verres sont composés de verre incolore avec une couche très-mince de verre coloré. Ce mode de gravure est fort employé en Angleterre pour faire des enseignes transparentes sur lesquelles les lettres se détachent en blanc ou en couleur. On s'en sert également pour la peinture sur verre, la partie blanche corrodée pouvant recevoir ensuite au feu de moufle des couleurs variées.